[發明專利]發動機旋轉傳感器裝置及具備該裝置的船用發動機

有效

• 申請號: 201580003376.0
• 申請日: 2015-02-24
• 公開（公告）號: CN106030248B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 吉川秀一;江戶浩二;伊藤和久
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: G01D5/04
• 分類號: G01D5/04;F02D45/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 張麗穎,高永志

技術領域

本發明涉及一種發動機旋轉傳感器裝置及具備該裝置的船用發動機，所述發動機旋轉傳感器裝置用于檢測曲柄軸絕對角度位置及旋轉速度等旋轉信息。

背景技術

往復活塞發動機(往復式發動機)設有檢測曲柄軸絕對角度位置及旋轉速度等旋轉信息的旋轉傳感器裝置。汽車發動機等較小型發動機中，在與曲柄軸一起旋轉的飛輪及皮帶輪等旋轉構件的周邊部設有突起及缺口等旋轉檢測目標部，通過設在曲柄箱側的光學傳感器及磁力傳感器等旋轉檢測部檢測該旋轉檢測目標部的動作，并檢測曲柄軸的旋轉信息。

大型船用發動機同樣，例如圖5所示的旋轉傳感器裝置101，通過特殊柔性接頭6(撓性接頭)將傳感器軸5與軸支撐在曲柄箱1主軸承2上的巨大曲柄軸3軸端部同軸連接，用設在曲柄箱1端面的專用傳感器軸承7軸支撐該傳感器軸5，并通過固定在傳感器軸承7附近的旋轉檢測部9檢測設在傳感器軸5頂端部的被檢測旋轉體8的旋轉狀況。

此外，例如專利文獻1的圖2所示，已知在船用大型柴油發動機中，通過齒輪2a和齒輪3將曲柄軸3的旋轉傳遞給高壓泵4的旋轉軸后驅動高壓泵4，并通過角度傳感器8檢測該高壓泵4旋轉軸的旋轉，從而檢測曲柄軸3的旋轉。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2000-145529號公報

發明內容

發明要解決的課題

在專利文獻1所記載的曲柄軸旋轉檢測結構中，高壓泵4等輔機類以大于曲柄軸3的高速旋轉。因而，必須將齒輪2a齒數與齒輪3齒數的差距設計得較大。因此，必須減速到幾分之一，使通過角度傳感器8檢測的旋轉軸的旋轉數據變為曲柄軸3的旋轉數據，可能導致檢測精度降低。

本發明鑒于上述情況開發完成，其目的在于提供一種發動機旋轉傳感器裝置及具備該裝置的船用發動機，所述發動機旋轉傳感器裝置可通過簡單且廉價的結構高精度地檢測曲柄軸的旋轉信息。

技術方案

本發明為解決上述課題，采用以下方法。

本發明第一方式所述發動機旋轉傳感器裝置具備：傳感器軸，所述傳感器軸具有與曲柄軸不同的軸線且由該曲柄軸驅動；等速旋轉傳遞機構，所述等速旋轉傳遞機構使所述曲柄軸和所述傳感器軸等速旋轉；被檢測旋轉體，所述被檢測旋轉體被設在所述傳感器軸上；以及，旋轉檢測部，所述旋轉檢測部檢測所述被檢測旋轉體的動作，所述等速旋轉傳遞機構具備：驅動齒輪，所述驅動齒輪被固定在所述曲柄軸的端部上；以及，從動齒輪，所述從動齒輪被固定在所述傳感器軸上，與所述驅動齒輪嚙合，并擁有與所述驅動齒輪相同的齒數，可吸收所述曲柄軸和所述傳感器軸的軸間距離變化，所述傳感器軸軸心位置位于所述曲柄軸軸心位置的下方，并設定為發動機停止時所述驅動齒輪和所述從動齒輪之間的嚙合量為允許最大值。

根據上述構成的旋轉傳感器裝置，由發動機曲柄軸驅動且作為與曲柄軸不同的另一軸設置的傳感器軸，通過等速旋轉傳遞機構以與曲柄軸的等速被旋轉驅動。而且，設在該傳感器軸上的被檢測旋轉體的動作由旋轉檢測部檢測。

傳感器軸為軸線與曲柄軸不同的另一軸，即使是例如曲柄軸遠遠大于傳感器軸的大徑且其徑向軸向振動量大于傳感器軸的旋轉軸，無需特殊且昂貴的柔性接頭等，也可以將該曲柄軸與傳感器軸之間連接。如此通過省略柔性接頭，可讓旋轉傳感器裝置的結構變得簡單且廉價。

而且，傳感器軸以與曲柄軸的等速被旋轉驅動，因此傳感器軸的旋轉信息直接成為曲柄軸的旋轉信息。因此，能以高精度檢測曲柄軸的旋轉信息。

如此，只要等速旋轉傳遞機構可吸收曲柄軸和傳感器軸的軸間距離變化，便可將設在傳感器軸上的柔性接頭省略或簡略化，讓旋轉傳感器裝置的結構變得簡單且廉價。

如此，只要通過驅動齒輪和從動齒輪將曲柄軸的旋轉傳遞給傳感器軸，便可利用驅動齒輪和從動齒輪之間的嚙合量寬度(軸間距離方向的齒隙)，吸收曲柄軸和傳感器軸的軸間距離的變化，可以有助于柔性接頭的省略化或簡單化。

根據上述結構，發動機停止后曲柄軸因重力來到軸承間隙中的最下部時，齒輪間的嚙合量為允許最大值。因此，發動機運行曲柄軸位置上升時，存在嚙合量減少的趨勢，因而嚙合量過大。亦即，不用擔心齒隙過小。

因此，可防止因發動機運行中齒隙不足而導致曲柄軸和傳感器軸的軸間距離變化的吸收性降低，并防止齒輪、傳感器軸、傳感器軸承等破損和異常磨損等故障發生。